治理臭氧污染要加強(qiáng)區(qū)域性防控
迪特·施韋拉,博士,物理學(xué)家。自2005年起為瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究所的高級(jí)研究員。在空氣質(zhì)量管理問(wèn)題上具有豐富經(jīng)驗(yàn),并擔(dān)任過(guò)諸多職務(wù)。曾在歐盟聯(lián)合研究中心做訪問(wèn)學(xué)者,擔(dān)任世界衛(wèi)生組織空氣污染專家,為杜塞爾多夫應(yīng)用科技大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)教授、波恩大學(xué)副教授。
每到夏季,臭氧都成為中國(guó)多地的首要污染物。夏季臭氧污染在其他國(guó)家或地區(qū)是否廣泛存在?歐洲在臭氧污染預(yù)警和治理方面有哪些做法?效果如何?本報(bào)記者采訪了斯德哥爾摩環(huán)境研究所迪特·施韋拉博士。
對(duì)話人:瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究所迪特·施韋拉博士
采訪人:本報(bào)記者宋楊
?加大臭氧治理力度會(huì)取得哪些效益?
■根據(jù)美國(guó)實(shí)施當(dāng)前臭氧標(biāo)準(zhǔn)的估算,公眾健康收益折算成經(jīng)濟(jì)收益高達(dá)29億美元~59億美元。
中國(guó)環(huán)境報(bào):近些年每到夏季,臭氧都成為中國(guó)多地的首要污染物。夏季臭氧污染在其他國(guó)家或地區(qū)是否廣泛存在?
迪特·施韋拉:從全球范圍來(lái)看,除了中國(guó),美國(guó)的西南部、歐洲、日本等地也面臨嚴(yán)峻的臭氧污染。美國(guó)當(dāng)前臭氧標(biāo)準(zhǔn)為140μg/m3(70ppb)。美國(guó)臭氧污染最嚴(yán)重的城市主要位于美國(guó)的西部和西南部。美國(guó)肺病協(xié)會(huì)的一項(xiàng)最新研究指出,位于美國(guó)加州的洛杉磯、貝克斯菲爾德和維薩利亞大都市區(qū)是全美臭氧(和顆粒物)污染最嚴(yán)重的區(qū)域。加州有3個(gè)縣的居民每年至少有90天都在呼吸臭氧超標(biāo)的空氣。
2017年,歐盟28個(gè)成員國(guó)中有18個(gè)成員國(guó)和其他4個(gè)歐洲國(guó)家的臭氧濃度均高于120μg/m3的歐盟標(biāo)準(zhǔn)。歐盟國(guó)家有41%的監(jiān)測(cè)站臭氧濃度超標(biāo),而在2014年,超標(biāo)的監(jiān)測(cè)站比例僅為11%。若與世界衛(wèi)生組織的臭氧指導(dǎo)值100μg/m3相比,則有96%的監(jiān)測(cè)站濃度都超標(biāo)。
在歐洲和美國(guó),農(nóng)村地區(qū)的臭氧濃度普遍高于城市地區(qū)。然而,城市臭氧濃度的增長(zhǎng)速度卻高于農(nóng)村地區(qū)。
中國(guó)環(huán)境報(bào):大氣中臭氧濃度升高會(huì)帶來(lái)哪些影響?加大臭氧治理力度會(huì)取得哪些效益?
迪特·施韋拉:臭氧可能會(huì)刺激眼睛、鼻子和咽喉,對(duì)呼吸道造成急性影響,導(dǎo)致呼吸困難。空氣中過(guò)量的臭氧可能引起呼吸問(wèn)題,如引發(fā)哮喘、降低肺功能、導(dǎo)致肺部疾病等。
由于臭氧特殊的生成機(jī)理,相比城市中心的人群而言,居住在郊區(qū)及工業(yè)區(qū)下風(fēng)向的居民更易暴露在濃度更高的臭氧污染中。處于盆地地形的城市,如墨西哥城、雅典和洛杉磯,臭氧濃度也相對(duì)更高。
美國(guó)環(huán)保局在實(shí)施當(dāng)前的臭氧標(biāo)準(zhǔn)前,曾對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)的成本和健康效益進(jìn)行估算。結(jié)果顯示,實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)的成本為14億美元,但帶來(lái)了更為可觀的健康收益:避免160人的過(guò)早死亡,避免數(shù)百次的心臟病發(fā)作、入院和急診就診,以及避免大概2.3萬(wàn)例6歲及以上兒童的急性哮喘。這些公眾健康收益折算成經(jīng)濟(jì)收益高達(dá)29億美元~59億美元??梢韵胂笠幌?,如果實(shí)施世界衛(wèi)生組織的指導(dǎo)值標(biāo)準(zhǔn),獲得的健康收益將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其實(shí)施成本。
?如何更好地治理工業(yè)VOCs?
■要因地制宜,摸清污染源的情況,讓治理技術(shù)方面的專家和生產(chǎn)設(shè)施工程師進(jìn)行會(huì)商,共同確定最適合的治理技術(shù)。
中國(guó)環(huán)境報(bào):您是否關(guān)注過(guò)中國(guó)的臭氧污染問(wèn)題?從中國(guó)生態(tài)環(huán)境部對(duì)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)重點(diǎn)區(qū)域強(qiáng)化督查的情況來(lái)看,應(yīng)淘汰燃煤鍋爐拆除不到位、工業(yè)企業(yè)未安裝或不正常運(yùn)行大氣污染防治設(shè)施、VOCs整治不到位等問(wèn)題存在較多,這些問(wèn)題會(huì)對(duì)臭氧的生成產(chǎn)生怎樣的影響?
迪特·施韋拉:關(guān)注過(guò)。揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)、氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)的排放經(jīng)過(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成臭氧。臭氧前體物的排放對(duì)大型城市和工業(yè)區(qū)的下風(fēng)向地區(qū)影響更為嚴(yán)重。在夏季,大城市的強(qiáng)太陽(yáng)輻射和高溫為臭氧形成提供了便利條件,這種光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程尤為凸顯。當(dāng)前的一些研究表明,在中國(guó)東部的大多數(shù)城市和工業(yè)化地區(qū),VOCs對(duì)臭氧的形成敏感度較高。
遠(yuǎn)距離傳輸也是北京、上海、廣州臭氧濃度高的重要因素。也就是說(shuō),城市周邊地區(qū)臭氧前體物的排放,會(huì)加劇這些城市的臭氧污染。
中國(guó)環(huán)境報(bào):治理臭氧污染,控制好前體物VOC和氮氧化物是重點(diǎn)。我們知道,VOC比氮氧化物更復(fù)雜,VOC后面有一個(gè)S,表示VOC有好幾百種。對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō),您認(rèn)為現(xiàn)在減排哪些VOC是最佳的選擇?
迪特·施韋拉:中國(guó)可以參考?xì)W盟(EU)控制VOCs排放的各項(xiàng)法規(guī)。首先,從定義上來(lái)說(shuō),歐盟將揮發(fā)性有機(jī)化合物定義為在293.15K條件下蒸氣壓大于或等于0.01kPa時(shí)具有揮發(fā)性的有機(jī)化合物。其次,歐盟控制VOCs排放的法規(guī)主要是從原料控制和工業(yè)排放控制兩個(gè)方面入手。例如,歐盟指令(2004/42/CE)限制了某些油漆、清漆以及修補(bǔ)車輛產(chǎn)品中VOCs的總含量。而在歐盟指令(2010/75/EU)中,規(guī)定了使用有機(jī)溶劑工業(yè)活動(dòng)的VOCs排放限值,包括涉及使用粘合劑的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、印刷、車輛維修等。
就地方層面的VOCs管控而言,則應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。首先應(yīng)該對(duì)本地空氣污染的生成過(guò)程進(jìn)行研究,確定哪幾種VOCs對(duì)當(dāng)?shù)乜諝馕廴居兄匾挠绊?,進(jìn)而確定本地應(yīng)該優(yōu)先治理哪幾種VOCs。
中國(guó)環(huán)境報(bào):對(duì)于工業(yè)VOC治理,您有哪些建議?
迪特·施韋拉:工業(yè)VOCs排放源多種多樣,包括煉油、汽車制造、工業(yè)涂裝、電子設(shè)備制造、揮發(fā)性有機(jī)液體儲(chǔ)存和運(yùn)輸、玻璃纖維船制造、印刷、涂料制造、工業(yè)粘合劑制造、工業(yè)洗滌溶劑和家用化工生產(chǎn)等。治理工業(yè)VOCs的技術(shù)選擇較多,當(dāng)前比較成熟的技術(shù)包括溶劑回收、熱氧化、催化氧化、生物過(guò)濾、低溫冷凝等技術(shù)。
制定治理策略時(shí),核心是要因地制宜。第一步,就是要摸清污染源的情況,如生產(chǎn)設(shè)施布局、排放源數(shù)量、運(yùn)營(yíng)安裝成本、每個(gè)排放源的VOCs含量等。然后,要讓治理技術(shù)方面的專家和生產(chǎn)設(shè)施工程師進(jìn)行會(huì)商,共同確定最適合的治理技術(shù)。
?中國(guó)如何更好地治理臭氧污染?
■建立區(qū)域性的大氣污染物監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享機(jī)制,研究區(qū)域臭氧污染的生成和傳輸機(jī)制,再進(jìn)一步明確區(qū)域性的措施和行動(dòng)。
中國(guó)環(huán)境報(bào):在做好臭氧前體物防治的同時(shí),做好臭氧污染預(yù)警也非常重要。歐洲在臭氧污染預(yù)警和治理方面有哪些經(jīng)驗(yàn)?效果如何?
迪特·施韋拉:歐盟規(guī)定了臭氧平均1小時(shí)的信息發(fā)布閾值和預(yù)警閾值,分別為180μg/m3和240μg/m3。所謂信息發(fā)布閾值,是指當(dāng)超過(guò)這一閾值時(shí),存在敏感人群的短期暴露健康風(fēng)險(xiǎn),這一地區(qū)應(yīng)向社會(huì)通報(bào)最新空氣質(zhì)量狀況信息。
而預(yù)警閾值,是指超過(guò)這一閾值,短時(shí)間的暴露會(huì)對(duì)人群帶來(lái)健康風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)立即采取措施。當(dāng)臭氧的監(jiān)測(cè)或預(yù)測(cè)濃度連續(xù)3小時(shí)超過(guò)240μg/m3時(shí),成員國(guó)必須參考?xì)W盟決議(2004/279/EC),制定短期應(yīng)對(duì)計(jì)劃。計(jì)劃要考慮本國(guó)的地理、氣象和經(jīng)濟(jì)條件,盡力縮短臭氧超標(biāo)的持續(xù)時(shí)間,控制其嚴(yán)重程度和帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
短期應(yīng)對(duì)計(jì)劃需要采取一系列有效措施,涉及機(jī)動(dòng)車交通、建筑工程、船舶靠港、工廠運(yùn)營(yíng)或產(chǎn)品使用,以及家庭供暖等。必要時(shí),也可要求那些會(huì)導(dǎo)致臭氧污染加劇的工廠停工。計(jì)劃中也會(huì)包括保護(hù)兒童、老人和病患者等敏感人群的具體措施。
短期應(yīng)對(duì)計(jì)劃、計(jì)劃可行性的調(diào)查結(jié)果以及實(shí)施信息,都需通過(guò)廣播、電視、報(bào)紙或互聯(lián)網(wǎng)告知公眾與相關(guān)組織,包括環(huán)保組織、消費(fèi)者組織、代表敏感人群的組織、相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)及相關(guān)工業(yè)組織等。
通常,臭氧污染短期應(yīng)對(duì)計(jì)劃使用預(yù)警閾值作為參考,來(lái)啟動(dòng)不同級(jí)別的預(yù)警響應(yīng)。比如在法國(guó),當(dāng)監(jiān)測(cè)站實(shí)測(cè)或預(yù)測(cè)的臭氧每小時(shí)平均濃度連續(xù)3小時(shí)超過(guò)300μg/m3時(shí),啟動(dòng)二級(jí)預(yù)警;當(dāng)實(shí)測(cè)或預(yù)測(cè)的臭氧每小時(shí)平均濃度超過(guò)360μg/m3時(shí),啟動(dòng)三級(jí)預(yù)警。當(dāng)臭氧濃度持續(xù)上升時(shí),可以相應(yīng)地采取更嚴(yán)格的措施。
法國(guó)很多地區(qū)的短期應(yīng)對(duì)計(jì)劃中還專門設(shè)置了警戒閾值,當(dāng)臭氧每小時(shí)平均濃度為150μg/m3時(shí),政府會(huì)發(fā)布信息以提前向民眾和相關(guān)部門發(fā)出提示,從而做好相關(guān)準(zhǔn)備。
一份有效的臭氧污染預(yù)警方案應(yīng)包含4個(gè)要素:一是發(fā)布信息,告知社會(huì)公眾臭氧濃度已經(jīng)或即將超標(biāo);二是方案中的措施可以減少臭氧前體物的排放;三是方案中的措施能有效降低臭氧濃度;四是這些措施均有法律依據(jù)。
此外,臭氧污染預(yù)警方案也應(yīng)該明確以下幾方面:負(fù)責(zé)啟動(dòng)、分配和終止減排措施的有關(guān)部門,能減少前體物排放的措施,措施的起始和終止時(shí)間,措施的實(shí)施區(qū)域等。
考慮到預(yù)警方案可能會(huì)造成增加地方政府的成本支出,并給公眾帶來(lái)不便,所以臭氧污染預(yù)警方案中也應(yīng)說(shuō)明如何進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)估(措施的有效性)。
中國(guó)環(huán)境報(bào):您對(duì)中國(guó)在臭氧污染治理和預(yù)警方面有哪些建議?
迪特·施韋拉:目前,中國(guó)的許多大城市人口密度高、城市距離相近,形成了多個(gè)城市群。這些城市必須以一個(gè)新的視角來(lái)應(yīng)對(duì)空氣質(zhì)量問(wèn)題:空氣污染是一個(gè)區(qū)域性問(wèn)題。單靠一個(gè)城市的單打獨(dú)斗無(wú)法有效解決空氣質(zhì)量問(wèn)題,必須依靠區(qū)域范圍內(nèi)的控制策略。
區(qū)域控制在治理臭氧污染方面尤為重要?;趩蝹€(gè)城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),難以準(zhǔn)確把握區(qū)域性的臭氧污染問(wèn)題,也難以制定出有效的控制策略。歐洲和美國(guó)在控制臭氧污染上曾走過(guò)這樣的彎路,但最終還是轉(zhuǎn)向區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控,才取得了較好的治理效果。中國(guó)在臭氧治理方面起步不久,應(yīng)該早做規(guī)劃,建立區(qū)域性的大氣污染物監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享機(jī)制,研究區(qū)域臭氧污染的生成和傳輸機(jī)制,再進(jìn)一步制定區(qū)域性的措施和行動(dòng)。
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